А бывают еще конструкции из твердых балок. Когда ребенок лазает по ней, это не сильно воздействует на его товарища по играм. Движения почти не амортизируются, и их энергия никуда не передается, поэтому сам он (с точки зрения химии) быстрее, а следовательно, теплее. Эти конструкции делают из материалов, плохо проводящих тепло, например из дерева. Положив руку на деревянный стол, вы приведете в движение только те его частички, которые находятся в непосредственной близости от руки. По дереву колебания и движение частичек хорошо передаваться не будут. И на ощупь деревянный стол окажется теплее, чем металлическая ложка.
Поняв, что температура есть не что иное, как движение частиц, можно лучше понять второй закон термодинамики. Он гласит: тепло всегда передается от теплого к холодному, но никак не в обратном направлении.
Если вы поставили бутылку колы в ведерко со льдом, то не холод будет передаваться ото льда к бутылке, а наоборот: тепло от бутылки будет переходить к кубикам льда, они будут нагреваться, а бутылкаостужаться.
Теперь, вооруженные этим знанием, в следующий раз, услышав от кого-то фразу «закрой окно, оттуда холод», вы не оставите эту формулировку без внимания и заметите: «Ты имеешь в виду, тепло уходит?»
А если ваш слух заденет чья-нибудь фраза насчет «разбазаривания энергии», вот вам шанс выступить в роли истинного «ботана». Да, ведь только что вы прошли вводный курс в физическую химию. Поздравляю! Возможно, даже кофе еще допить не успели.
* * *
На кухню входит Маттиас и ласково гладит меня по голове.
Прости, забыл сказать, что собираюсь сегодня на пробежку.
Да ладно уж! отвечаю я. Мне так и так придется снова настраивать ритм сна.
Теоретически я подкована, но мне все же больше нравится высыпаться по выходным, чем каждые субботу-воскресенье загонять себя в социальный джетлаг. Конечно, мой циркадный ритм не может делать различий между рабочими днями и выходными. Ну да, выходныедело хорошее, но это современный социальный конструкт, к которому наш организм пока что не очень приспособился. Естественный уровень мелатонина по-прежнему в той или иной степени зависит от солнца, но на восходе я чувствую себя жутко уставшей: слишком поздно ложусь спать. Постоянно возникающие ложные раздражители и соблазныкофе, искусственный свет, громкие будильники и мобильникии сбивают организм с толку. Ученые смогли установить, что неделя, проведенная на природе в палатках, возвращает мелатониновый цикл к солнечному времени. Жаль, что я не любительница туризма с палатками.
Но вот что на самом деле странно: наши внутренние часы в принципе работают и без света. Так уж устроен человек, что его внутренние часы с небольшими отклонениями настроены именно на сутки в 24 часа. Свет помогает настраивать эти часыпроще говоря, синхронизировать дни и приспосабливаться, например, к джетлагу.
В 2017 году Нобелевскую премию в области медицины получили трое американских ученых, расшифровавших механизм работы внутренних часов человека. Для наблюдений они держали плодовых мушекдрозофилв двух камерах, которым дали названия «Нью-Йорк» и «Сан-Франциско», потому что в них имитировалась освещенность, соответствующая солнечным ритмам этих приморских городов. Дрозофил периодически сажали в «самолет» (то есть в банку), и они перелетали в другой «город». Ученые отслеживали, как дрозофилы приспосабливались к трехчасовому джетлагу.
Выяснилось, что на внутренние часы существенно влияют два гена. Когда дело касается генов, химия становится особенно увлекательной! Наша ДНК не только сама является молекулой, но и способствует образованию других жизненно важных молекул.
В генах закодирована вся необходимая для нашей жизни информация, в том числе и о внутренних часах. Этот код можно считывать и расшифровывать благодаря тому, что гены запускают производство различных белков. Иными словами, в генах заложен план, а белки его воплощают. (Белкиэто такие хитроумные молекулы, о которых мы еще поговорим подробнее.)
Итак, эти два «часовых» гена образуют два «часовых» белка.
С течением дня концентрация этих белков растет. Затем эти двое соединяются в единое целое, и такой командой они в состоянии затормозить образование самих себя. Да, вы правильно прочитали, именно так: белки образуются с целью остановить производство самих себя. Они достигают этого тем, что обеспечивают неспособность своих генов быть считанными. Как и в случае с кортизолом и стрессом, мы имеем дело с отрицательной обратной связью. Концентрация «часовых» белков падает, когда перестают образовываться новые. В конечном счете их концентрация понижается настолько, что считывание генетического кода перестает тормозиться, и образование белков начинается заново. И весь этот цикл длится как раз 24 часа. Так что смена дня и ночи закодирована в наших генах.
Впрочем, у меня такое чувство, будто с моими генами что-то не так. Я уверена, что мой организм создан для 30-часового днямне и день бы подлиннее, и сна намного больше. Хорошо бы когда-нибудь обследоваться на этот счет.
* * *
Мне надо идти, говорит Маттиас.
Мой мобильник вибрирует, пришло сообщение. Странно, это Кристина. В такое время и не спит? «Кажется, Йонасу конец», пишет она. «Сейчас перезвоню», отвечаю я.
Маттиас, уже одевшийся для пробежки, еще раз просовывает голову в открытую дверь и спрашивает, брать ли ему ключ.
Не надо, говорю, закрой дверь, а то тепло уходит.
2. Смерть от зубной пасты
Ты где сейчас? спрашиваю я, когда Кристина наконец отвечает на звонок.
На пути в лабораторию. Судя по голосу, она раздражена.
Так что там с Йонасом?
Я как раз у него была, фыркает она.
Значит, ты у него ночевала? И как?..
Май, он пользуется НАТУРАЛЬНОЙ ЗУБНОЙ ПАСТОЙ, перебивает она мой вопрос.
Чего-чего?
Без фторидов.
Вот те раз, думаю я. Йонасочень симпатичный физик, с которым у Кристины буквально две недели назад завязался роман. Вообще-то мы и раньше знали его через общего приятеля Ханнеса, тоже физика. Кристина Йонасом особенно не интересовалась, хотя он очень привлекательный. Я бы назвала свою подругу сапиосексуальной, то есть эмоционально и физиологически ее привлекают только умные партнеры. С тех пор как Ханнес как-то упомянул, что Йонас «семи пядей» и каждый семестр был лучшим из студентов, Кристина вдруг резко на него запала. Тем более что за ужас: он чистит зубы пастой без фторидов!
Ты уверена? спрашиваю я. Может, дело в тюбике? Нынче это модный маркетинговый приемвсе якобы «био». И есть же, наконец, растительная зубная паста с фторидами
Нет, там на тюбике большими буквами написано: «БЕЗ ФТОРА». И состав я тоже прочитала.
Ясно. Ну и что же тут такого, если в пасте нет фторидов? Их ведь чем-то можно заменить? Ты подумала
Об этом сейчас речи не идет, снова перебивает меня Кристина.
Ой-ой-ой. Если у нее нет желания даже поразмышлять о составе, дело действительно швах.
Полный облом. Думаю, Йонас для меня умер. Ничего себе диагноз: «смерть от зубной пасты», подумала я. По иронии именно то, чего Йонас как раз и опасается.
Ну ты его хотя бы спросила? Может, не заметил, когда покупал.
Он говорит, фториды обызвествляют эпифиз. И при этом он даже не знает точно, где эпифиз находится!
Ну да, физики жене химики, подумала я.
Гидроксиапатит, вдруг без всякой связи говорит Кристина.
Что?
Заменитель фторида в этой зубной пасте на травах, фыркает она. Обхохочешься.
Ты имеешь в виду тот самый гидроксиапатит, как в зубной эмали?
Да! И почему это только разрешено, не понимаю.
Интересно, говорю я.
А ты запиши видео на эту тему, предлагает Кристина. Я сейчас в лаборатории. Позже поговорим.
Видеоролик о фторидах и зубной пастедействительно неплохая идея. Многим кажется странным, что я училась на химика, писала диссертациюи все для того, чтобы теперь делать что-то там для средств массовой информации. Но я поступаю так по убеждению. Чтобы служить человечеству, ученый не обязательно должен заниматься только лабораторными исследованиями. Не менее важно о науке говорить. Потому что непрофессионалам и в самом деле чертовски трудно получить доступную пониманию и в то же время корректную информацию. В Сети полно всякогоот полуправды до откровенной чуши, и все это впаривается с пугающей убедительностью. Надежную информацию можно найти в специальной литературе, а результаты последних исследованийв научных журналах, но читать эти источникипросто страшный сон, даже специалистам они порой не по зубам. Наукакак элитарный клуб с тайным зашифрованным языком. Конечно, есть смысл в том, чтобы эксперты общались между собой на профессиональном языке. Но, с другой стороны, это вообще-то абсурд: не-специалистам этих публикаций не понять, а ведь подумайтебольшая часть исследовательских работ финансируется из государственных средств. И получается, что налогоплательщики не могут понять, на что именно уходят их деньги. Поэтому я считаю, что и на YouTube, и на телевидении могло бы быть больше ученых-популяризаторов, чтобы «переводить» с языка науки.